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在马可尼最早发明的射频系统中，射频发射与接收极其简单。一个电火花设备负责发出一个射频脉冲，另外一个检测设备再将其接收检测就完成了整个收发通路。但随着射频的发展，信号调制方式变得极其复杂，频率控制和功率控制需要高度精准。 在现代射频中，一般将射频系统分为三大块来实现， 即射频系统的“三大件”分别是调制解调器、射频收发机、射频前端（见图2-4）。
图2-4 射频系统的“三大件”
调制解调器：信号的翻译官
调制解调器（Modem）的功能是将0和1这些基本的数字信号，与易于传播的模拟信号进行转换（见图2-5）。Modem是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的缩写。常见的调制与解调方式有幅度的调制与解调、频率的调制与解调、相位的调制与解调等。在现代通信协议中，为了达到逼近香农定理的无线通信速率传输，经常共同使用多种技术进行调制与解调。常见调制与解调方式有AM、PM、FM、QPSK、64QAM、OFDM等。
随着射频的发展，调制与解调技术也变得越来越复杂。得益于对信息论理解得更加深入，人们可以设计出更为高效与可靠的调制与解调方式。另外，依托越来越先进的芯片技术，射频信号处理的能力和精度也在不断增强，原来不可想象的更为复杂的调制与解调方式在不断被实现。
图2-5 调制解调器的位置与功能
射频收发机：频率搬移师
射频收发机（Transceiver）是用来实现信号转换的单元。Transceiver由Transmitter（发射机）和Receiver（接收机）两个单词构成，可以实现低频的基带信号与高频的射频信号之间的转换（见图2-6）。射频收发机中最为基本的单元是用来搬移频率所用的稳定的振荡信号源，以及用来实现搬移的混频器。
振荡信号源一般称为本地振荡器（Local Oscillator，LO），本地振荡器的核心功能是产生稳定的参考频率，用于与载波信号进行混频，从而实现信号的上变频与下变频。本地振荡器的核心器件是压控振荡器（Voltage Control Oscillator，VCO），压控振荡器是一个振荡频率随控制电压变化的频率源，当控制电压变化时，就可以实现不同频率的输出。不过，单个压控振荡器频率稳定性差、相位噪声大、温度漂移大，于是锁相环（Phase Locked Loop，PLL）被设计出来，锁相环使用一系列的环路控制，将压控振荡器的振荡频率精准地锁定在某个期望频率上，并且可以实现对相位噪声的控制。
有了稳定的频率源，就可以将信号在频率上进行搬移了。搬移频率使用的是混频器（Mixer），混频器是一种可以将两个不同频率的信号组合，从而产生一个新的频率信号的器件。新信号的频率等于原来两个频率之和或之差，利用这个过程，就实现了信号的频率搬移。一个简单的非线性器件就是一个混频器，不过简单混频器在灵敏度、动态范围、镜像干扰等方面都有问题，于是，后期还有其他衍生架构被发明出来，如双平衡架构、超外差结构、零中频架构、低中频架构、镜像抑制架构。
图2-6 射频收发机的位置与功能
混频器是射频收发机的核心单元，它直接影响了射频收发机的核心性能指标，如灵敏度、动态范围、镜像抑制，甚至相位噪声等。不同的混频器架构也有不同的成本、复杂度及功耗，在实际使用中，需要结合使用情况，选择最为合适的混频器架构。
除了本地振荡器和混频器，收发机还需要一些辅助电路来完成最优工作，如需要一些合理的放大器和衰减器来进行信号幅度范围的合理调节，需要滤波器来对干扰信号进行过滤和衰减。以上电路模块一起，构成了整个射频收发机的设计（射频收发机的内部架构如图2-7所示）。
图2-7 射频收发机的内部架构
射频前端：收发通路的管理
射频前端（Radio Frequency Front-end，RFFE）是射频系统中的重要器件，其功能是完成射频信号的接收与发射。和射频收发机关注点是在收发之中频率的搬移不同，射频前端关注的是射频信号的发射与接收情况。它负责将发射的射频信号放大到足够大的能量值，使天线有足够的能量发射出去；又负责将接收到的微小信号小心地放大，让射频收发机可以方便地变频、解调。射频前端位于射频收发机和天线之间，因为位于整个系统的最前端，所以被称为射频前端。
为了满足射频信号高性能需求， 射频前端里有“四大金刚”，分别是功率放大器、低噪声放大器、开关、滤波器（见图2-8）。
功率放大器（Power Amplifier，PA）一般用于射频发射通路，用于增大发射射频信号功率。由于射频在传输过程中必定会存在链路衰减，因此需要发射端的射频信号功率足够大，才能传输足够远的距离。功率放大器通过将吸收到的直流电源能量转化为射频大功率信号输出，给终端提供了足以应对链路衰减的射频能量。
图2-8 射频前端中的“四大金刚”
滤波器（Filter）对特定频率以外的频率进行滤除。滤波器在射频系统中有着重要的作用，它可以去除信号中的噪声和干扰，使射频信号更加清晰稳定。两个不同频率的滤波器还可以构成双工器，将不同频率的信号分离开，使每个信号都能在自己的频段内正常工作。
低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）的作用是将接收到的微弱射频信号进行放大，同时尽量减少自身引入的噪声，从而尽可能地保证射频信号的信噪比。低噪声放大器一般位于射频系统中尽量靠前的部分，它可以弥补空间传输中的损耗，将射频信号的功率放大到足以驱动后续电路的水平，避免信号被淹没在噪声中。
开关（Switch）的作用是实现射频信号的切换与路径选择。在射频系统中，信号需要在不同路径之间进行切换，或者需要将多路信号合并成一路信号，这时就需要用到射频开关。射频开关由控制信号进行控制，实现了射频信号的路径转换功能。